CN110504120A - 一种低成本铜铬复合触头制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低成本铜铬复合触头制备方法，主要包括以下步骤：S1：选用纯铜粉、纯铬粉作为原料；S2：将纯铜粉、纯铬粉按比例进行称量配比，并装放混料机进行球磨，得到铜铬混合粉；S3：先将铜铬混合粉在模具中进行预压，再将纯铜粉填装在压制后预留的模具空间内，进行二次压制；S4：将压制好的生坯进行烧结；S5：烧结后的坯块再进行复压；S6：对复压后的坯块再进行二次烧结。本发明具有低成本、高可靠性，适宜批量化生产市场需求，其制备出的铜铬复合触头的铜铬/铜结合面机械强度高，结合面平整，生产过程简单、成本低，并在批量化生产，可行性高。

Description

一种低成本铜铬复合触头制备方法
技术领域
本发明涉及合金触头制备技术领域，具体是涉及一种低成本铜铬复合触头制备方法。
背景技术
高Cr含量CuCr触头材料，由于Cu和Cr之间具有很小的互溶度，形成两相“假合金”，从而使Cu和Cr都充分保留各自良好的性能，即：具有较低的熔点、高导电率和热导率的Cu组元，有利于提高真空开关的分断能力；Cr组元具有较高的熔点、力学强度和较低的截留值，保证了真空开关具有良好的耐电压、抗烧蚀、抗熔焊和低截流等特性。因此被广泛应用于126kV及以下等级真空断路器接触材料中。随着技术的进行，真空断路器向小型化、智能化发展，要求触头材料具有更高的导电、导热性能。但是铜铬复合触头的制备中，要求CuCr\Cu结合面具有高的结合强度、平整度，同时还不能产生变形，成本满足市场需求等要求，因此研究人员设计和验证和大量方案，但均由于制备成本、质量稳定性等问题均未达到批量化生产应用。
专利CN201010148574.5公布了一种制造纯铜/铜铬合金复合触头材料的方法，该方法是先将铜铬法混合，加胶混合成一种铜铬混合胶液，将胶液涂覆在纯Cu基板表面烘干，再进行电子束熔覆得到CuCr/Cu复合触头。该工艺制备胶体烧结后残余在CuCr合金中，不利于触头材料的使用性能，同时制备过程复杂、效率低，难以进行批量生产；专利CN200810063372.3专利公布了一种铜铬-铜复合触头材料及其制备方法。该方法是先将铜、铬粉分别在氢气炉内进行还原，先再还原后的铜、铬粉在真空机内混合；再将铜层用铜粉在氢气内还原，再压制成型，烧结及复压、复烧。该专利对原材料需要预先使用氢气处理，不符合目前环保、安全发展，并且氢气还原处理后的铜粉需要在保护性氛围内破碎处理，工艺复杂。同时，该专利方法未给出实制性的关于铜铬/铜复合层结合面强度、平整度处理方法，不具备批量生产可行性。以上两个专利均是针对铜铬复合触头所设计的制备方法，但是第一个专利需要将铜铬粉末制成浆料涂覆在纯铜板上，进行电子束熔覆，生产过程复杂、生产效率低、成本高，无法应用于工业化生产中。第二个专利提出的制备方法，由于原材料分别需要采用氢气还原，不符合目前国家的环保、安全政策，并且铜粉经过氢气烧结后不易破碎，该专利也未给出解决铜铬/铜复合面的结合强度、平整度处理方案。该专利生产流程长、过程需要易燃易爆的氢气处理，无复合触头最关键的结合面强度处理方法，因此不能满足目前对低成本、批量化的市场需求。
因此，需要一种针对目前存在的低成本、高可靠性，适宜批量化生产的市场需求、开发的一种铜铬复合触头制备方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种低成本铜铬复合触头制备方法，所制备出的铜铬复合触头铜铬/铜结合面机械强度高，结合面平整，生产过程简单、成本低，并在批量化生产可行性高。
本发明的技术方案是:一种低成本铜铬复合触头制备方法，主要包括以下步骤：
S1：原材料选择，选用纯铜粉、纯铬粉作为原料；本发明采用了常规的纯铜粉和铬粉，原材料可以不需要进行再处理，简化工艺流程；
S2：粉末混合，将纯铜粉、纯铬粉按比例进行称量配比，将称量好的纯铜粉、纯铬粉装放混料机进行球磨，得到铜铬混合粉；
S3：压制，采用两工位自动压机，先将铜铬混合粉通过料斗一填装在模具中，进行预压，预压致密度为20～80％，预压结束，再通过料斗二将纯铜粉填装在压制后预留的模具空间内，进行二次压制，压力为200～12000Mpa；
S4：烧结，将压制好的生坯进行烧结；
进一步地，所述步骤S1中纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉。采用纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉，可以使制备中不需要对原材料进行再处理，简化工艺流程。
进一步地，所述步骤S2称量配比具体为：纯铬粉占混合粉的重量比为1～50wt％，其余为纯铜粉。
进一步地，所述步骤S2中球磨的球料比在0.5：1到1：5之间，球磨时间在1～5h之间。通过球磨的球料比设置在上述范围区间，可以提高纯铜粉与纯铬粉的混合效果，进而提高后续制备的铜铬复合触头的性能。
进一步地，所述步骤S3中所述二工位自动压机为二工位设计，主要包括用于第一次填装粉末的料斗一、用于第二次填装粉末的料斗二、用于压制的压头和用于填装被压制粉末的模具；所述压头为非平面设计，压头上部设计有1mm左右凸点，可提高铜铬/铜复合面结合强度。压制分两次填装粉末，并且分别进行压制；在第一次填装粉末后，先进行预压，可形成一个平整的结合面，再第二次填装粉末后进行二次压制，有利于最终成品加后一致性。
作为本发明的一种技术方案，所述制备方法还包括：
S5：复压，烧结后的坯块再进行复压；
S6：复烧，对复压后的坯块再进行二次烧结。
进一步地，所述步骤S4的烧结为：在真空或气氢烧结炉内进行烧结，最高烧结温度为900～1080℃，保温1～5h。在以不超过该温度范围下烧结，有利于铜铬粉层与铜粉层的烧结，提高复合触头的机械强度等性能。
进一步地，所述步骤S5中复压的压力为1000～1500Mpa。在该范围区间进行复压处理，可以进一步增强铜铬层与纯铜层的结合，提高复合触头的机械强度。
进一步地，所述步骤S6中二次烧结的烧结温度为500～900℃，保温时间为1～4h。通过在该温度区间进行复烧处理，可以提高胚体的强度，有利于后续加工，同时稳固其物理机械性能。
作为本发明的另一种技术方案，所述步骤S4的烧结包括以下步骤：将压制好的生坯移至石墨模具，然后将其放置于真空烧结炉中，在真空度为8Pa、起始压力15～20MPa的条件下，对石墨模具施加1500～2200A的电场，使模具急速升温至180～230℃后保温2～3min，并降压至12～15MPa，接着以80～110℃/min的升温速率继续升温至550～650℃后保温2～3min，并降压至9～12MPa，接着以55～75℃/min的升温速率继续升温至730～820℃后保温2～3min，并降压至5～9MPa，随后以25～30℃/min的升温速率继续升温，当温度升高达到烧结温度900～1080℃，再施加15～20MPa的压力，保温1～3h后冷却卸压，得到烧结后的坯块。通过放电等离子烧结为基础对其进行烧结工艺处理，有效的抑制了晶粒的生长，通过电场的施加以及通过压力与温度的工艺调整，可以使其烧结更加致密，提高复合触头的机械强度等性能。
本发明的有益效果是:
(1)本发明铜铬复合触头的制备方法具有低成本、高可靠性，适宜批量化生产市场需求，其制备出的铜铬复合触头的铜铬/铜结合面机械强度高，结合面平整，生产过程简单、成本低，并在批量化生产可行性高。
(2)本发明采用二工位压制等工艺方法，压制分两次填装粉末，并且分别进行压制；通过预压形成一个平整的结合面，再进行二次压制，有利于最终成品加后一致性。
附图说明
图1是本发明实施例1-3的铜铬复合触头制备方法主要流程图。
图2是本发明CuCr30/Cu复合触头的X100倍金相照片。
图3是本发明CuCr50/Cu复合触头的X100倍金相照片。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种低成本铜铬复合触头制备方法，主要包括以下步骤：
S1：原材料选择，选用纯铜粉、纯铬粉作为原料，纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉；本发明采用了常规的纯铜粉和铬粉，原材料可以不需要进行再处理，简化工艺流程；采用纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉，可以使制备中不需要对原材料进行再处理，简化工艺流程。
S2：粉末混合，将纯铜粉、纯铬粉按比例进行称量配比，纯铬粉占混合粉的重量比为30wt％，其余为纯铜粉，将称量好的纯铜粉、纯铬粉装放混料机进行球磨，得到铜铬混合粉；其中球磨的球料比在0.5：1，球磨时间在1h。通过球磨的球料比设置在上述范围区间，可以提高纯铜粉与纯铬粉的混合效果，进而提高后续制备的铜铬复合触头的性能。
S3：压制，采用两工位自动压机，先将铜铬混合粉通过料斗一填装在模具中，进行预压，预压致密度为75％，预压结束，再通过料斗二将纯铜粉填装在压制后预留的模具空间内，进行二次压制，压力为2400Mpa；其中，所述二工位自动压机为二工位设计，主要包括用于第一次填装粉末的料斗一、用于第二次填装粉末的料斗二、用于压制的压头和用于填装被压制粉末的模具；所述压头为非平面设计，压头上部设计有1mm左右凸点，可提高铜铬/铜复合面结合强度。压制分两次填装粉末，并且分别进行压制；在第一次填装粉末后，先进行预压，可形成一个平整的结合面，再第二次填装粉末后进行二次压制，有利于最终成品加后一致性。
S4：烧结，将压制好的生坯进行烧结；其中，在真空或气氢烧结炉内进行烧结，最高烧结温度为900℃，保温1h。在以不超过该温度范围下烧结，有利于铜铬粉层与铜粉层的烧结，提高复合触头的机械强度等性能。
S5：复压，烧结后的坯块再进行复压；其中复压的压力为1000Mpa。在该范围区间进行复压处理，可以进一步增强铜铬层与纯铜层的结合，提高复合触头的机械强度。
S6：复烧，对复压后的坯块再进行二次烧结，其中，二次烧结的烧结温度为500℃，保温时间为1h。通过在该温度区间进行复烧处理，可以提高胚体的强度，有利于后续加工，同时稳固其物理机械性能。
实施例2
如图1所示，一种低成本铜铬复合触头制备方法，主要包括以下步骤：
S1：原材料选择，选用纯铜粉、纯铬粉作为原料，纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉；本发明采用了常规的纯铜粉和铬粉，原材料可以不需要进行再处理，简化工艺流程；采用纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉，可以使制备中不需要对原材料进行再处理，简化工艺流程。
S2：粉末混合，将纯铜粉、纯铬粉按比例进行称量配比，纯铬粉占混合粉的重量比为50wt％，其余为纯铜粉，将称量好的纯铜粉、纯铬粉装放混料机进行球磨，得到铜铬混合粉；其中球磨的球料比在3：10，球磨时间在3h。通过球磨的球料比设置在上述范围区间，可以提高纯铜粉与纯铬粉的混合效果，进而提高后续制备的铜铬复合触头的性能。
S3：压制，采用两工位自动压机，先将铜铬混合粉通过料斗一填装在模具中，进行预压，预压致密度为75％，预压结束，再通过料斗二将纯铜粉填装在压制后预留的模具空间内，进行二次压制，压力为2850Mpa；其中，所述二工位自动压机为二工位设计，主要包括用于第一次填装粉末的料斗一、用于第二次填装粉末的料斗二、用于压制的压头和用于填装被压制粉末的模具；所述压头为非平面设计，压头上部设计有1mm左右凸点，可提高铜铬/铜复合面结合强度。压制分两次填装粉末，并且分别进行压制；在第一次填装粉末后，先进行预压，可形成一个平整的结合面，再第二次填装粉末后进行二次压制，有利于最终成品加后一致性。
S4：烧结，将压制好的生坯进行烧结；其中，在真空或气氢烧结炉内进行烧结，最高烧结温度为970℃，保温3h。在以不超过该温度范围下烧结，有利于铜铬粉层与铜粉层的烧结，提高复合触头的机械强度等性能。
S5：复压，烧结后的坯块再进行复压；其中复压的压力为1250Mpa。在该范围区间进行复压处理，可以进一步增强铜铬层与纯铜层的结合，提高复合触头的机械强度。
S6：复烧，对复压后的坯块再进行二次烧结，其中，二次烧结的烧结温度为790℃，保温时间为3h。通过在该温度区间进行复烧处理，可以提高胚体的强度，有利于后续加工，同时稳固其物理机械性能。
实施例3
如图1所示，一种低成本铜铬复合触头制备方法，主要包括以下步骤：
S1：原材料选择，选用纯铜粉、纯铬粉作为原料，纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉；本发明采用了常规的纯铜粉和铬粉，原材料可以不需要进行再处理，简化工艺流程；采用纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉，可以使制备中不需要对原材料进行再处理，简化工艺流程。
S2：粉末混合，将纯铜粉、纯铬粉按比例进行称量配比，纯铬粉占混合粉的重量比为50wt％，其余为纯铜粉，将称量好的纯铜粉、纯铬粉装放混料机进行球磨，得到铜铬混合粉；其中球磨的球料比在1：5，球磨时间在5h。通过球磨的球料比设置在上述范围区间，可以提高纯铜粉与纯铬粉的混合效果，进而提高后续制备的铜铬复合触头的性能。
S3：压制，采用两工位自动压机，先将铜铬混合粉通过料斗一填装在模具中，进行预压，预压致密度为75％，预压结束，再通过料斗二将纯铜粉填装在压制后预留的模具空间内，进行二次压制，压力为2850Mpa；其中，所述二工位自动压机为二工位设计，主要包括用于第一次填装粉末的料斗一、用于第二次填装粉末的料斗二、用于压制的压头和用于填装被压制粉末的模具；所述压头为非平面设计，压头上部设计有1mm左右凸点，可提高铜铬/铜复合面结合强度。压制分两次填装粉末，并且分别进行压制；在第一次填装粉末后，先进行预压，可形成一个平整的结合面，再第二次填装粉末后进行二次压制，有利于最终成品加后一致性。
S4：烧结，将压制好的生坯进行烧结；其中，在真空或气氢烧结炉内进行烧结，最高烧结温度为1080℃，保温5h。在以不超过该温度范围下烧结，有利于铜铬粉层与铜粉层的烧结，提高复合触头的机械强度等性能。
S5：复压，烧结后的坯块再进行复压；其中复压的压力为1500Mpa。在该范围区间进行复压处理，可以进一步增强铜铬层与纯铜层的结合，提高复合触头的机械强度。
S6：复烧，对复压后的坯块再进行二次烧结，其中，二次烧结的烧结温度为900℃，保温时间为4h。通过在该温度区间进行复烧处理，可以提高胚体的强度，有利于后续加工，同时稳固其物理机械性能。
实施例4
一种低成本铜铬复合触头制备方法，主要包括以下步骤：
S1：原材料选择，选用纯铜粉、纯铬粉作为原料，纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉；本发明采用了常规的纯铜粉和铬粉，原材料可以不需要进行再处理，简化工艺流程；采用纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉，可以使制备中不需要对原材料进行再处理，简化工艺流程。
S2：粉末混合，将纯铜粉、纯铬粉按比例进行称量配比，纯铬粉占混合粉的重量比为50wt％，其余为纯铜粉，将称量好的纯铜粉、纯铬粉装放混料机进行球磨，得到铜铬混合粉；其中球磨的球料比在3：10，球磨时间在3h。通过球磨的球料比设置在上述范围区间，可以提高纯铜粉与纯铬粉的混合效果，进而提高后续制备的铜铬复合触头的性能。
S3：压制，采用两工位自动压机，先将铜铬混合粉通过料斗一填装在模具中，进行预压，预压致密度为75％，预压结束，再通过料斗二将纯铜粉填装在压制后预留的模具空间内，进行二次压制，压力为2850Mpa；其中，所述二工位自动压机为二工位设计，主要包括用于第一次填装粉末的料斗一、用于第二次填装粉末的料斗二、用于压制的压头和用于填装被压制粉末的模具；所述压头为非平面设计，压头上部设计有1mm左右凸点，可提高铜铬/铜复合面结合强度。压制分两次填装粉末，并且分别进行压制；在第一次填装粉末后，先进行预压，可形成一个平整的结合面，再第二次填装粉末后进行二次压制，有利于最终成品加后一致性。
S4：将压制好的生坯进行烧结，其中，烧结方法具体包括以下步骤：将压制好的生坯移至石墨模具，然后将其放置于真空烧结炉中，在真空度为8Pa、起始压力15MPa的条件下，对石墨模具施加1500A的电场，使模具急速升温至180℃后保温2min，并降压至12MPa，接着以80℃/min的升温速率继续升温至550℃后保温2min，并降压至9MPa，接着以55℃/min的升温速率继续升温至730℃后保温2min，并降压至5MPa，随后以25℃/min的升温速率继续升温，当温度升高达到烧结温度970℃，再施加15MPa的压力，保温1h后冷却卸压，得到烧结后的坯块。通过放电等离子烧结为基础对其进行烧结工艺处理，有效的抑制了晶粒的生长，通过电场的施加以及通过压力与温度的工艺调整，可以使其烧结更加致密，提高复合触头的机械强度等性能。
实施例5
一种低成本铜铬复合触头制备方法，主要包括以下步骤：
S1：原材料选择，选用纯铜粉、纯铬粉作为原料，纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉；本发明采用了常规的纯铜粉和铬粉，原材料可以不需要进行再处理，简化工艺流程；采用纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉，可以使制备中不需要对原材料进行再处理，简化工艺流程。
S2：粉末混合，将纯铜粉、纯铬粉按比例进行称量配比，纯铬粉占混合粉的重量比为50wt％，其余为纯铜粉，将称量好的纯铜粉、纯铬粉装放混料机进行球磨，得到铜铬混合粉；其中球磨的球料比在3：10，球磨时间在3h。通过球磨的球料比设置在上述范围区间，可以提高纯铜粉与纯铬粉的混合效果，进而提高后续制备的铜铬复合触头的性能。
S3：压制，采用两工位自动压机，先将铜铬混合粉通过料斗一填装在模具中，进行预压，预压致密度为75％，预压结束，再通过料斗二将纯铜粉填装在压制后预留的模具空间内，进行二次压制，压力为2850Mpa；其中，所述二工位自动压机为二工位设计，主要包括用于第一次填装粉末的料斗一、用于第二次填装粉末的料斗二、用于压制的压头和用于填装被压制粉末的模具；所述压头为非平面设计，压头上部设计有1mm左右凸点，可提高铜铬/铜复合面结合强度。压制分两次填装粉末，并且分别进行压制；在第一次填装粉末后，先进行预压，可形成一个平整的结合面，再第二次填装粉末后进行二次压制，有利于最终成品加后一致性。
S4：将压制好的生坯进行烧结，其中，烧结方法具体包括以下步骤：1)将压制好的生坯移至石墨模具，然后将其放置于真空烧结炉中，在真空度为8Pa、起始压力18MPa的条件下，对石墨模具施加2100A的电场，使模具急速升温至210℃后保温2～3min，并降压至13MPa，接着以95℃/min的升温速率继续升温至600℃后保温145s，并降压至11MPa，接着以65℃/min的升温速率继续升温至790℃后保温135s，并降压至7MPa，随后以25℃/min的升温速率继续升温，当温度升高达到烧结温度970℃，再施加18MPa的压力，保温2h后冷却卸压，得到烧结后的坯块。通过放电等离子烧结为基础对其进行烧结工艺处理，有效的抑制了晶粒的生长，通过电场的施加以及通过压力与温度的工艺调整，可以使其烧结更加致密，提高复合触头的机械强度等性能。
实施例6
一种低成本铜铬复合触头制备方法，主要包括以下步骤：
S1：原材料选择，选用纯铜粉、纯铬粉作为原料，纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉；本发明采用了常规的纯铜粉和铬粉，原材料可以不需要进行再处理，简化工艺流程；采用纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉，可以使制备中不需要对原材料进行再处理，简化工艺流程。
S2：粉末混合，将纯铜粉、纯铬粉按比例进行称量配比，纯铬粉占混合粉的重量比为50wt％，其余为纯铜粉，将称量好的纯铜粉、纯铬粉装放混料机进行球磨，得到铜铬混合粉；其中球磨的球料比在3：10，球磨时间在3h。通过球磨的球料比设置在上述范围区间，可以提高纯铜粉与纯铬粉的混合效果，进而提高后续制备的铜铬复合触头的性能。
S3：压制，采用两工位自动压机，先将铜铬混合粉通过料斗一填装在模具中，进行预压，预压致密度为75％，预压结束，再通过料斗二将纯铜粉填装在压制后预留的模具空间内，进行二次压制，压力为2850Mpa；其中，所述二工位自动压机为二工位设计，主要包括用于第一次填装粉末的料斗一、用于第二次填装粉末的料斗二、用于压制的压头和用于填装被压制粉末的模具；所述压头为非平面设计，压头上部设计有1mm左右凸点，可提高铜铬/铜复合面结合强度。压制分两次填装粉末，并且分别进行压制；在第一次填装粉末后，先进行预压，可形成一个平整的结合面，再第二次填装粉末后进行二次压制，有利于最终成品加后一致性。
S4：将压制好的生坯进行烧结，其中，烧结方法具体包括以下步骤：1)将压制好的生坯移至石墨模具，然后将其放置于真空烧结炉中，在真空度为8Pa、起始压力20MPa的条件下，对石墨模具施加2200A的电场，使模具急速升温至230℃后保温3min，并降压至15MPa，接着以110℃/min的升温速率继续升温至650℃后保温3min，并降压至12MPa，接着以75℃/min的升温速率继续升温至820℃后保温3min，并降压至9MPa，随后以30℃/min的升温速率继续升温，当温度升高达到烧结温度970℃，再施加20MPa的压力，保温3h后冷却卸压，得到烧结后的坯块。通过放电等离子烧结为基础对其进行烧结工艺处理，有效的抑制了晶粒的生长，通过电场的施加以及通过压力与温度的工艺调整，可以使其烧结更加致密，提高复合触头的机械强度等性能。
实验例
为了进一步说明本发明方法的优势，采用上述实施例1-2所制备出的铜铬复合触头材料，其相关性能参数如下：
如上表所示，本发明方法制备方法制备的铜铬复合触头在保证成本低、高可靠性的同时，其制备出的铜铬复合触头铜铬/铜结合面机械强度高，各项物理机械性能好，同时，如图1和2所示，可以看出其结合面平整；因此，采用本申请方法制备铜铬复合触头可以很好的解决现有制备工艺的问题，提供一种低成本、高可靠性、铜铬复合触头铜铬/铜结合面机械强度高，结合面平整，生产过程简单、成本低，并在批量化生产可行性高的铜铬复合触头的制备方法。
为了进一步的验证本申请制备方法，采用本发明实施例2-3所制备出的铜铬复合触头材料，记作实验例1、实验例2，其相关性能参数如下：
如上表所示，本发明实验例1、实验例2所制备的铜铬复合触头材料，相同配比下，在不同的条件参数下，实验例1与实验例2由于采用了相同配比的铜铬，因此其密度与硬度差别不大，但实验例1的导电率相对于实验例2而言效果更好。
为了进一步的验证本申请制备方法，采用本发明实施例2、4-6所制备出的铜铬复合触头材料，记作实验例3、实验例4、实验例5、实验例6，其相关性能参数如下：
如上表所示，本发明通过上述烧结方法进行处理，实验例4-6的电导率均有所提升，且其具有较好的机械强度，相对于实验例3而言具有更优的综合性能，但生产成本略高于实验例3，其中，实验例5的综合性能最好。

Claims (10)

1.一种低成本铜铬复合触头制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1：原材料选择，选用纯铜粉、纯铬粉作为原料；
S2：粉末混合，将纯铜粉、纯铬粉按比例进行称量配比，将称量好的纯铜粉、纯铬粉装放混料机进行球磨，得到铜铬混合粉；
S3：压制，先将铜铬混合粉填装在模具中，进行预压，预压结束，再将纯铜粉填装在压制后预留的模具空间内，进行二次压制；
S4：烧结，将压制好的生坯进行烧结。
2.根据权利要求1所述的一种低成本铜铬复合触头制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
S5：复压，烧结后的坯块再进行复压；
S6：复烧，对复压后的坯块再进行二次烧结。
3.根据权利要求1或2所述的一种低成本铜铬复合触头制备方法，其特征在于，所述步骤S1中纯铜粉为150微米以下，纯铬粉为20～100微米，纯铜粉选用150微米以下的电解铜粉或雾化铜粉。
4.根据权利要求1或2所述的一种低成本铜铬复合触头制备方法，其特征在于，所述步骤S2称量配比具体为：纯铬粉占混合粉的重量比为1～50wt％，其余为纯铜粉。
5.根据权利要求1或2所述的一种低成本铜铬复合触头制备方法，其特征在于，所述铜铬混合粉中纯铬粉的重量比为1～50wt％。
6.根据权利要求1或2所述的一种低成本铜铬复合触头制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述预压致密度为20～80％，所述压制的压力为200～12000Mpa。
7.根据权利要求1或2所述的一种低成本铜铬复合触头制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用两工位自动压机，先将铜铬混合粉通过料斗一填装在模具中，进行预压，再通过料斗二将纯铜粉填装在压制后预留的模具空间内，进行二次压制；其中，所述二工位自动压机为二工位设计，主要包括用于第一次填装粉末的料斗一、用于第二次填装粉末的料斗二、用于压制的压头和用于填装被压制粉末的模具；所述压头为非平面设计，压头上部设计有1mm左右凸点。
8.根据权利要求2所述的一种低成本铜铬复合触头制备方法，其特征在于，所述步骤S4的烧结为：在真空或气氢烧结炉内进行烧结，最高烧结温度为900～1080℃，保温1～5h。
9.根据权利要求2所述的一种低成本铜铬复合触头制备方法，其特征在于，所述步骤S5中复压的压力为1000～1500Mpa；所述步骤S6中二次烧结的烧结温度为500～900℃，保温时间为1～4h。
10.根据权利要求1所述的一种低成本铜铬复合触头制备方法，其特征在于，所述步骤S4的烧结包括以下步骤：将压制好的生坯移至石墨模具，然后将其放置于真空烧结炉中，在真空度为8Pa、起始压力15～20MPa的条件下，对石墨模具施加1500～2200A的电场，使模具急速升温至180～230℃后保温2～3min，并降压至12～15MPa，接着以80～110℃/min的升温速率继续升温至550～650℃后保温2～3min，并降压至9～12MPa，接着以55～75℃/min的升温速率继续升温至730～820℃后保温2～3min，并降压至5～9MPa，随后以25～30℃/min的升温速率继续升温，当温度升高达到烧结温度900～1080℃，再施加15～20MPa的压力，保温1～3h后冷却卸压，得到烧结后的坯块。
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